[发明专利]一种滑轮外套用复合材料以及滑轮外套的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及滑轮外套技术领域，更具体地说，涉及一种滑轮外套用复合材料以及滑轮外套的制备方法。

背景技术

硅片切割技术是太阳能光伏电池制造工艺中的关键工艺，用于处理单晶硅或者多晶硅的固体硅锭，该工艺具体为：利用线锯将单晶硅或者多晶硅硅锭切成方块，然后切成硅片，从而得到制造光伏电池的基板。由于基板是晶体硅光伏组件中最昂贵的部分，因此，降低切割过程中的硅材料消耗量可以降低基板的制造成本，降低太阳能转化电能的每瓦成本，从而提高光伏产品的竞争力。

钢线传动是线锯生产中不可缺少的传动方式，其传动的安全性、耐用性和可靠性对线锯工作性能的发挥有着重要影响。滑轮外套是钢线传动中承受载荷、传力和改变力的方向的重要部件，在线锯切割机中又是数量大、分布广的易损部位。因此，提高滑轮外套的品质即增强滑轮外套的耐磨性、绝缘强度和运动精度，对提高钢线传动性能具有重要意义。

滑轮外套在工作时，线槽与钢线之间的磨损速度主要取决于线槽与钢线两者接触部位的相对运动关系、接触状态及应力大小、材料的机械特性及组织结构等因素。钢线绕过滑轮外套时，侧壁起导向作用，使钢线顺利地进入槽内防止发生跳槽，槽底的圆弧曲面则起到支承钢线并改变其传力方向的作用。由于槽底与侧壁的工作性质不同，在钢丝绳与滑轮槽的偏角小于允许偏角5°时，其磨损和疲劳损伤主要发生于钢线与滑轮槽底的接触部位。为了改善滑轮外套的耐磨性，现有技术报道了一种滑轮外套用复合材料，以热塑性聚氨酯弹性体和白油为主要原料。但是，该复合材料的耐磨性仍较差，易造成钢线的断裂，复合材料的使用寿命较短，降低了生产效率。因此，本发明人考虑，提供一种具有良好的耐磨性性能的滑轮外套用复合材料以及滑轮外套的制备方法。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种具有良好的耐磨性能的滑轮外套用复合材料，本发明还提供一种滑轮外套的制备方法，该方法制备的滑轮外套耐磨性能良好。

为了解决以上技术问题，本发明提供一种滑轮外套用复合材料，包括重量比为(198～203)∶(7～10)∶(0.8～1.2)的热塑性聚氨酯弹性体、石墨粉剂和白油。

优选的，所述热塑性聚氨酯弹性体、石墨粉剂和白油的重量比为(199～202)∶(8～10)∶(1～1.2)。

优选的，所述热塑性聚氨酯弹性体为拜耳材料科技有限公司生产的型号为8798A的热塑性聚氨酯弹性体。

优选的，所述石墨粉剂的粒径为1～20μm。

优选的，所述白油为10号白油。

相应的，本发明还提供一种滑轮外套的制备方法，包括以下步骤：

步骤a)将重量比为(198～203)∶(7～10)∶(0.8～1.2)的热塑性聚氨酯弹性体、石墨粉剂和白油混合后，加热至液态；

步骤b)将步骤a)得到的液体原料在60～135bar的压力下注射至模具内，保压后冷却，得到滑轮外套。

优选的，所述步骤a)的加热温度为190～230℃。

优选的，所述步骤b)的注射方式为三级注射，由一阶段注射、二阶段注射和三阶段注射组成。

优选的，所述一阶段注射、一阶段注射和三阶段注射的注射压力分别为60～110bar、60～135bar和60～135bar，一阶段注射、二阶段注射和三阶段注射的注射速度分别为1～15％，1～10％和1～5％。

优选的，所述步骤b)的保压时间为5～15秒。

本发明提供一种滑轮外套用复合材料，包括重量比为(198～203)∶(7～10)∶(0.8～1.2)的热塑性聚氨酯弹性体、石墨粉剂和白油。热塑性聚氨酯弹性体(简称TPU)具有硬度范围广、良好的弹性和耐磨性、机械强度高、耐寒性突出和加工性能好等特点；石墨粉剂具有良好的耐高温性、导电导热性、润滑性、化学稳定性、可塑性和抗热震性等；白油为主要成分为C16～C31的正异构烷烃的混合物，具有良好的氧化安定性，化学稳定性和润滑作用。本发明通过调节热塑性聚氨酯弹性体、石墨粉剂和白油的比例，提高了滑轮外套用复合材料的耐磨性能，保证了该滑轮外套用复合材料同时具有良好的硬度和力学性能。